(57)【要約】      （修正有）【課題】複数個のＬＥＤ発光体を光源とし、ＬＥＤ発光体の中心部からの高光度の光を光ファイバーを用いて出光部まで導き高照度で発熱が少なく、寿命が長い高輝度スポット照明を作ることができる構造を提供する。【解決手段】複数個のＬＥＤ発光体の中心部から出る光を複数本の光ファイバ−２で束ね１箇所の出光部まで導き、出光部で均一配光となるよう光ファイバ−の組合わせを素線単位で最適配置となるようにし、出光部には光拡散度をより向上させるために透過率の高い拡散板７を設けたムラの少ない高輝度スポット照明装置。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
複数個の半球形ＬＥＤ発光体を光源とし、ＬＥＤ発光体の中心部から出る高光度の光を複数本の光ファイバ−が半球形ＬＥＤの凸レンズ部の中心に密着できるように円筒状の保持具を用いて光ファイバ−を固定し、複数本の光ファイバ−を束ねられた１箇所の出光部まで導き、出光部での均一光を得るために光ファイバ−をＬＥＤ発光体相互間及びＬＥＤ発光体の中心部と中心から同心円状に少し離れた周辺部相互間から出光部まで導く光ファイバ−の素線単位での組合わせ配列において均一配光となり、出光部での光のムラが最小となるように最適配置を行い、出光部には光拡散度をより向上させるためにビ−ム整形ディフュ−ザを設置し、高照度で光のムラを少なくすることができる高輝度スポット照明装置。
【請求項２】
複数個のチップＬＥＤ発光体を光源とし、ＬＥＤ発光体の中心部から出る高光度の光を複数本の光ファイバ−がチップＬＥＤの中心に密着できるようにチップＬＥＤの相対する２面を挟み込む形状に加工された保持具を用いて固定し、複数本の光ファイバ−を束ねられた１箇所の出光部まで導き、出光部での均一光を得るために光ファイバ−をＬＥＤ発光体相互間及びＬＥＤ発光体の中心部と中心から同心円状に少し離れた周辺部相互間から出光部まで導く光ファイバーの素線単位での組合わせ配列において均一配光となり、出光部での光のムラが最小となるように最適配置を行い、出光部には光拡散度をより向上させるためにビ−ム整形ディフュ−ザを設置し、高照度で光のムラを少なくすることができる高輝度スポット照明装置。
【考案の詳細な説明】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は工業用検査工程に於ける高輝度照明の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、工業用検査の分野において、高輝度スポット照明はハロゲンランプ、メタルハライドランプやキセノンランプを用いており、これらのランプから出た光を凸レンズで集光して高輝度スポット照明としていた。しかし、これらの照明は構造が大きくなるとともに、発熱が大きく、ランプの寿命が短く、頻繁にランプを交換する必要があり、交換する度に焦点位置などを調整しなければならないなどの欠点があった。
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】  本考案は複数個のＬＥＤ発光体を光源とし、ＬＥＤ発光体の中心部からの高光度の光を光ファイバ−を用いて出光部まで導き高照度で発熱が少なく、寿命が長い高輝度スポット照明を作ることができる構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】    複数個のＬＥＤ発光体の出光部形状は凸レンズ状態となっている。これらのＬＥＤは厚みが０．１〜１．６ｍｍのプリント基板に半田付けされており、そのプリント基板を放熱効率の良いヒ−トシンクに熱伝導性が良くなるようにシリコ−ングリ−スなどを介してネジ止めなどで取付けられている。通常、ＬＥＤ発光体は中心部の光度が高く、周辺部になるに従い光度が低くなる。光度の高い中心部の光を主に取出し出光部まで複数本を束ねた光ファイバ−で１箇所の出光部まで導くが出光部での均一光を得るために光ファイバ−をＬＥＤ発光体相互間及びＬＥＤ発光体の中心部と中心から同心円状に少し離れた周辺部相互間から出光部まで導く光ファイバ−の素線単位での組合わせ配列において均一配光となり、出光部での光のムラが最小となるように最適配置を行っている。光ファイバ−がＬＥＤの凸レンズの中心に密着できるように光ファイバ−を保持する円筒状の保持具を用いて固定する。光ファイバ−保持具はＬＥＤの周辺部から出る光を反射させ中央部に集め有効活用するために内面を白色に塗装したり、金属の鏡面仕上げを行っている。光ファイバ−保持具はＬＥＤに接着固定したり保持具全体を一体物として切削加工して機械的に固定することができる。出光部には光のムラが少なくなるようにビ−ム整形ディフュ−ザ（極小凸レンズの集合板）で減光が少なく拡散度を上げることができる拡散板を装着している。このようにして出光部において光のムラの少ない高輝度スポット照明装置を作ることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００５】  本考案の実施の形態を図１の構造で説明する。相互に干渉しないように平面状態又は立体状態に配置された複数個のＬＥＤ発光体（１）がプリント基板（４）に半田付けされている。これらのＬＥＤ発光体（１）が最適状態で発光するようにプリント基板上で直列又は並列に配線、接続されており、供給電力は電線を用いてＬＥＤに供給される（図示なし）。ＬＥＤ発光体（１）とプリント基板（４）の間には熱伝導性の良い接着剤や両面テ−プを挿入（図示なし）しＬＥＤ発光体（１）をプリント基板（４）に固定している。プリント基板（４）は放熱性を考慮した円筒状の容器（５）にネジなどで固定されている。また、円筒状の容器（５）はＬＥＤ発光体（１）の反対面に放熱性の良いヒ−トシンク（６）を取付けている。光ファイバ−（２−１）はＬＥＤ発光体（１）の凸レンズ部中心と接触する先端部分が平面状態に研磨されており、光ファイバ−を保持する円筒状の保持具（３−１）を用いてＬＥＤ発光体（１）に密着固定されている（図５参照）。ＬＥＤ発光体（１）から出た光は光ファイバ−（２）を介して出光部に導かれるが、出光部には光のムラを少なくするための拡散板（７）が設けられている。【０００６】  本考案の変形例としては、複数個のＬＥＤ発光体から出た光を複数本の光ファイバ−で出光部に導くがＬＥＤ発光体と密着する光ファイバ−素線の先端部が研磨され平面になっている部分を素線単位でＬＥＤの凸レンズの面に沿って密着させて配置した構造。図６参照。【０００７】  本考案の変形例としては、ＬＥＤ発光体の凸レンズ部中心と接触する光ファイバ−の先端部分が平面状態に研磨されており、光ファイバ−を保持する円筒状の保持具の内部形状が加工しやすい円筒形状に座グリされた構造。図７参照。【０００８】  本考案の変形例としては、直方体構造のチップＬＥＤのようにＬＥＤの出光部が平面状態の場合、ＬＥＤ発光体と接触する光ファイバ−の先端部分が平面状態に研磨されており、光ファイバ−は直方体のチップＬＥＤの出光部の中心になるように保持具を用いてチップＬＥＤに固定されている。保持具はチップＬＥＤの相対する２面を挟み込む形状に加工されておりチップＬＥＤとは接着剤などで固定する構造。図８参照。【０００９】  本考案の変形例としては、出光部の形状が複数本を束ねた光ファイバ−で１箇所の出光部まで導きスポット円形状とするだけでは無く、光ファイバ−をより長くし使用目的に合った形状にすることができる。形状の例としては長方形（図９）、環円形状（図１０）などが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ＬＥＤスポット照明の断面構造を示す。
【図２】  ＬＥＤスポット照明を出光部側から見た形状を示す。
【図３】  図１のＡ−Ａ矢視断面図であり、ＬＥＤに密着した光ファイバ−の配置状態を示す。ＬＥＤ１からＬＥＤ８は８個のＬＥＤの配置状態を示す。
【図４】  ＬＥＤスポット照明の出光部における光ファイバ−の配置状態を示す。複数個のＬＥＤ発光体相互間及びＬＥＤ発光体の中心部と周辺部相互間に対する出光部での光ファイバ−の配列において光ファイバ−の素線単位での組合わせを光のムラが最小となるように最適配置を行い出光部での光のムラを少なくした構造を示す。記述例（１Ｃ：ＬＥＤ１の中心部の光、３Ｘ：ＬＥＤ３のＸ方向にずれた周辺部の光、８Ｙ：ＬＥＤ８のＹ方向にずれた周辺部の光）
【図５】  ＬＥＤ出光部の凸レンズと光ファイバ−の密着状態を示す。
【図６】  ＬＥＤ出光部の凸レンズと光ファイバ−の密着状態を示す。
【図７】  ＬＥＤ出光部の凸レンズと光ファイバ−の密着状態を示す。
【図８】  チップＬＥＤの出光部と光ファイバ−の密着状態を示す。
【図９】  ＬＥＤスポット照明の出光部の形状が長方形の状態を示す。
【図１０】  ＬＥＤスポット照明の出光部の形状が環円形の状態を示す。
【符号の説明】
１      ……    ＬＥＤ発光体
１−１  ……    直方体形状のチップＬＥＤ発光体
２      ……    光ファイバ−
２−１  ……    光ファイバ−の先端が平面の状態
２−２  ……    光ファイバ−素線の先端がＬＥＤの凸部に密着した状態
３      ……    光ファイバ−を保持する円筒状の保持具
３−１  ……    ＬＥＤ発光体の凸レンズ部形状に合わせた円筒状光ファイバ−保持具
３−２  ……    チップＬＥＤ発光体の相対する２面を挟み込む形状の保持具
４      ……    プリント基板
５      ……    円筒状の容器
６      ……    ヒ−トシンク
７      ……    光拡散板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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